2012年，刘雨辰代表国家队参加日本千叶县举行的世界青年羽毛球锦标赛，分别与王懿律和陈清晨合作赢得男子双打和混合双打比赛季军。同年，刘雨辰进入国家二队。
2013年7月，刘雨辰代表国家队参加马来西亚沙巴州举行的亚洲青年羽毛球锦标赛，与李俊慧合作赢得男子双打比赛冠军。
2014年7月20日，中华台北羽毛球公开赛，在台北小巨蛋体育馆进行了所有5个项目的决赛，全部杀进决赛的中国队获混双、男单两项冠军及女单、女双、男单、男双四项亚军。男双决赛，中国队的小将李俊慧配对刘雨辰，面对沉稳的印尼组合安德烈和古纳万，在14：21先失一局的情况下，发挥快的特点，以21：14扳回一局。决胜局双方你来我往，为观众献上了一场眼花缭乱的精彩对决，最终李俊慧、刘雨辰不敌对手，以16：21结束全场比赛，屈居亚军，印尼组合安德烈、古纳万夺得男双桂冠。
2016年9月25日，刘雨辰获得日本羽毛球公开赛男双冠军。
2017年6月30日，世界羽联公布最新世界排名，李俊慧/刘雨辰排名男双世界第一。
2018年5月27日，2018年汤姆斯杯在泰国曼谷落下帷幕，刘雨辰和队友谌龙、刘成、张楠、石宇奇、李俊慧，以3比1逆转战胜日本队夺冠。
2018年8月5日，世界羽毛球锦标赛男双决赛，刘雨辰与李俊慧搭档以2-0（21-12、21-19）战胜5号种子日本组合嘉村健士/园田启悟，夺得个人首个世锦赛男双冠军。
2018年8月6日，刘雨辰入选第十八届亚运会中国体育代表团名单。
2018年8月23日，雅加达亚运会羽毛球男子团体决赛的争夺，由石宇奇、李俊慧、刘雨辰、谌龙、刘成、张楠组成的中国男队，以3-1的大比分战胜东道主印尼男队，夺得冠军。
2019年4月7日，马来西亚羽毛球公开赛，刘雨辰李俊慧2-0战胜日本组合嘉村健士/园田启悟夺得冠军。11月3日，在2019年世界羽联中国澳门300赛男双决赛中，李俊慧/刘雨辰2-1险胜队友刘成/黄凯祥夺冠。
2019年11月16日，2019年香港羽毛球公开赛在香港红磡体育馆结束半决赛争夺，男双组合刘雨辰和搭档李俊慧止步四强。
2020年1月12日，在马来西亚羽毛球大师赛男双决赛中，李俊慧/刘雨辰不敌李龙大/金基正，获得亚军。
2021年6月28日，刘雨辰东京奥运会中国体育代表团羽毛球项目运动员名单。7月29日，在东京奥运会羽毛球男双四分之一决赛中，刘雨辰与李俊慧搭档，以2-1战胜丹麦的拉斯姆森/阿斯特鲁普，进入半决赛。7月30日，在东京奥运羽毛球男双半决赛中，李俊慧/刘雨辰以24-22、21-13击败马来西亚组合苏伟译/谢定峰，成功闯入决赛。7月31日，刘雨辰、李俊慧获得2020年东京奥运会羽毛球男子双打亚军。9月17日，刘雨辰与李俊慧在第14届全运会羽毛球男双决赛中不敌周昊东与王昶，屈居亚军。
2021年11月2日，入选“ 中国羽毛球队世锦赛”名单。
2022年1月24日，据中国羽毛球队男双组主管教练黄展忠在接受采访时介绍，刘雨辰因为原搭档李俊慧退役，将与身高同样超过1米90的欧烜屹组成新“双塔”。3月11日，2022年世界羽联巡回赛德国公开赛继续进行四分之一决赛，刘雨辰/欧烜屹2比0获胜进入男双半决赛。3月14日，在世界羽联巡回赛德国公开赛男双决赛中，刘雨辰/欧烜屹1-2（21-23、21-16、14-21）不敌吴世飞/伊祖丁，获得亚军。
2022年3月，刘雨辰因未能尽最大努力赢得2018年福州中国公开赛的比赛，违反了世界羽联相关规则，将被禁赛3个月，缓期2年执行，处罚已于2022年1月25日生效，将在2024年1月25日至4月25日执行。
2022年4月13日，在2022年韩国羽毛球大师赛男双首轮比赛中，中国组合刘雨辰/欧烜屹以13:21、21:19、22:20战胜印尼组合卡尔南多/马丁，成功挺进下一轮。
2022年4月14日消息，2022年世界羽联世界巡回赛韩国大师赛结束第二轮，男双第二轮中，刘雨辰/欧烜屹以2比0（21比13、21比15）淘汰一对韩国组合，闯入四分之一决赛。
2022年4月15日，2022年韩国羽毛球大师赛四分之一决赛中，男双组合刘雨辰/欧烜屹以21:17、18:21和21:13击败韩国组合高成炫/申白喆，打进韩羽赛男双四强。
北京时间2022年4月16日消息，2022年世界羽联世界巡回赛韩国大师赛结束半决赛，刘雨辰/欧烜屹2比0赢球闯入男双决赛。4月17日，在2022年世界羽联世界巡回赛韩国大师赛男双决赛中，刘雨辰/欧烜屹以0比2不敌韩国老将金基正/金沙朗获得亚军。
2022年4月26日-5月1日，2022年羽毛球亚锦赛在菲律宾马尼拉举行，刘雨辰/欧烜屹将参加男双比赛。
2022年4月，国羽公布2022汤尤杯名单，刘雨辰在列。
2022年5月9日，刘雨辰/欧烜屹在2022汤姆斯杯羽毛球男双比赛中，以2比1战胜法国队组合克里斯托·波波夫/小托马·波波夫。5月11日，刘雨辰搭档欧烜屹2-0（21-16、21-11） 击败阿斯特鲁普/马蒂亚斯，进入八强。5月12日，2022年汤尤杯总决赛在泰国展开汤姆斯杯四分之一决赛争夺，刘雨辰/欧烜屹以0比2不敌印尼队阿山/苏卡穆约，无缘4强。
2022年6月7日，超级500赛级别印尼大师赛将在雅加达挥拍，正式拉开东南亚五站高级别赛事的大幕。在男双方面，国羽四对组合因积分排名较低而暂时无缘正赛。在尚未最终确定的签表中，刘雨辰/欧烜屹等都进入了资格赛范围。
北京时间6月7日至12日，世界羽联巡回赛超级500级别的印尼大师赛将在雅加达开战，刘雨辰参加资格赛。2022年6月7日，在2022年世界羽联世界巡回赛印尼大师赛男双资格赛中，刘雨辰/欧烜屹以2比0获胜晋级。6月8日，2022年世界羽联世界巡回赛印尼大师赛正赛首轮，刘雨辰/欧烜屹以21比15、21比19战胜马来西亚组合王耀新/张御宇。6月15日，在雅加达举行的2022年印度尼西亚羽毛球公开赛男双首轮比赛中，刘雨辰/欧烜屹以2比0战胜印度尼西亚组合阿山/亨德拉，晋级下一轮。6月16日，2022年印度尼西亚羽毛球公开赛，刘雨辰/欧烜屹以21:19、21:15战胜印度组合阿琼/卡皮拉，晋级八强。6月17日，2022年印度尼西亚羽毛球公开赛四分之一决赛，刘雨辰/欧烜屹以两个21:18击败世界排名第六的东道主组合阿尔菲安/阿迪安托。6月18日，2022年世界羽联世界巡回赛印尼公开赛结束一场男双半决赛，刘雨辰/欧烜屹以2比0横扫马来西亚的谢定峰/苏伟译，晋级决赛。6月19日，2022年世界羽联世界巡回赛印尼公开赛鸣金收兵，刘雨辰/欧烜屹以2比0（21-17、23-21 ）击败韩国组合催率圭/金元昊夺得男双冠军。6月28日，在2022年马来西亚羽毛球公开赛男双首轮比赛中，刘雨辰/欧烜屹以2比0战胜马来西亚组合郑宇骏/叶睿庆，晋级下一轮。6月30日，在吉隆坡举行的2022年马来西亚羽毛球公开赛男双第二轮比赛中，中国选手刘雨辰/欧烜屹以2比1战胜马来西亚选手陈健铭/陈蔚强 ，晋级下一轮。7月1日，2022年马来西亚羽毛球公开赛1/4决赛，刘雨辰/欧烜屹0-2不敌吴世飞/伊祖丁。7月5日，在马来西亚羽毛球大师赛男双首轮中，中国组合刘雨辰/欧烜屹以1比2不敌日本组合保木卓朗/小林优吾。7月13日，新加坡羽毛球公开赛结束了首轮争夺，世界排名第29位的“一双”欧烜屹/刘雨辰遭遇世界排名第五的印尼名将阿尔菲安/阿迪安托，以18比21、15比21止步首轮。
